Les permiten detectar cambios en el espectro de luz en la columna de agua
Se sabe que el fitoplancton que habita los océanos desempeña un papel fundamental en los ecosistemas marinos y en la regulación del clima. Al igual que las plantas terrestres, almacena el CO₂ atmosférico y produce la mitad del oxígeno de nuestro planeta mediante la fotosíntesis. Sin embargo, los mecanismos que controlan su distribución siguen siendo poco conocidos.
Al estudiar el proceso de percepción de la luz de las diatomeas, un grupo de fitoplancton, científicos del CNRS y de la Universidad de la Sorbona han descubierto que estas microalgas utilizan sensores de variación de la luz que están codificados en sus genomas: los fitocromos.
Estos fotorreceptores les permiten detectar cambios en el espectro de luz en la columna de agua, proporcionando así información sobre su posición vertical dentro de ella. Esta función es especialmente importante en ambientes acuáticos turbulentos sujetos a una importante mezcla de agua (como latitudes altas, regiones templadas y polares) para ajustar su actividad biológica, en particular la fotosíntesis.
Imagen: Distribución y composición espectral de la luz en la columna de agua, representación del espectro del fitocromo de las diatomeas, que permite detectar información asociada a los cambios de luz en el océano. © Carole Duchêne/Laboratorio de Biología de los Cloroplastos y de Detección de la Luz en Microalgas (CNRS/Universidad de la Sorbona)
Al analizar datos genómicos ambientales de las campañas de muestreo marino de Tara Oceans, el equipo observó que solo poseen fitocromos las diatomeas de las zonas más allá de los trópicos de Cáncer y Capricornio. Estas zonas, que se caracterizan por una marcada estacionalidad que incluye grandes diferencias en la duración del día, sugieren que los fitocromos permiten a las diatomeas equipadas con ellos medir el paso del tiempo a través de las estaciones.
Este estudio arroja nueva luz sobre los mecanismos por los que el fitoplancton detecta y responde a la luz para encontrar su camino en su entorno. También destaca la importancia de los enfoques integrados, tanto en el laboratorio como en el entorno natural, para comprender la compleja dinámica de los ecosistemas marinos y la capacidad de los organismos para adaptarse al cambio ambiental.
El estudio aparece en Nature: Diatom phytochromes integrate the underwater light spectrum to sense depth
